Question

【題目】如圖所示，電源電壓不變，燈泡L標(biāo)有“6V3W”（燈泡電阻不變），開(kāi)關(guān)S閉合．當(dāng)S1、S2斷開(kāi)，滑片P從b端滑到某一位置時(shí)，變阻器的電阻減小6Ω，電流表的示數(shù)變化0.1A，燈泡恰好正常發(fā)光，此時(shí)電路的電流為A；保持滑片P位置不變，閉合S1、S2 ， 電流表的示數(shù)又變化了1.5A．當(dāng)S1、S2都閉合時(shí)，調(diào)節(jié)滑片P，電路消耗的最小功率為W．

Answer 1

【答案】0.5；20
【解析】解：開(kāi)關(guān)S閉合：當(dāng)S1、S2斷開(kāi)，滑片P在b端時(shí)，等效電路圖如圖1所示；滑片滑到某一位置時(shí)，等效電路圖如圖2所示；保持滑片P位置不變，閉合S1、S2 ， 等效電路圖如圖3所示．
①圖2中：∵串聯(lián)電路中各處的電流相等，且燈泡正常發(fā)光，∴根據(jù)P=UI可得，電路中的電流：I2=IL= = =0.5A，②∴圖1中的電流I1=I2﹣0.1A=0.5A﹣0.1A=0.4A，圖3中電流表的示數(shù)I3=I2+1.5A=0.5A+1.5A=2A，根據(jù)歐姆定律可得，燈泡的電阻：RL= = =12Ω，∵電源的電壓不變，∴U=I1（RL+Rab）=I（RL+Rab﹣6Ω），即0.4A×（12Ω+Rab）=0.5A×（12Ω+Rab﹣6Ω）解得：Rab=18Ω，電源的電壓U=0.4A×（12Ω+Rab）=0.4A×（12Ω+18Ω）=12V；圖3中：∵并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，∴通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流：I滑= = =1A，∵并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，∴通過(guò)R0的電流：I0=I3﹣I滑=2A﹣1A=1A，R0= = =12Ω，當(dāng)三個(gè)開(kāi)關(guān)S、S1、S2都閉合且滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電路消耗的電功率最小，電路消耗總功率的最小值：
Pmin= + = + =20W．
所以答案是：0.5；20．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解歐姆定律及其應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)，掌握歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無(wú)關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過(guò)的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過(guò)的電流就越小．（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR），以及對(duì)電阻的串聯(lián)的理解，了解電阻的串聯(lián)有以下幾個(gè)特點(diǎn)：（指R1，R2串聯(lián)） 1、電流：I=I1=I2（串聯(lián)電路中各處的電流相等） 2、電壓：U=U1+U2（總電壓等于各處電壓之和） 3、 電阻：R=R1+R2（總電阻等于各電阻之和）如果n個(gè)阻值相同的電阻串聯(lián)，則有R總=nR 4、分壓作用：U1:U2=R1:R2．